1. 计算机基础
1.1. 计算机
电子计算机，俗称电脑，是一种能够按照程序运行，自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。由硬件和软件所组成，没有安装任何软件的计算机称为裸机。
1.2. 硬件和软件
1.2.1. 硬件
1. cpu是一台计算机的运算核心和控制核心。其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。CPU由运算器、控制器、寄存器、高速缓存及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。作为整个系统的核心，CPU也是整个系统最高的执行单元，因此CPU已成为决定电脑性能的核心部件，很多用户都以它为标准来判断电脑的档次。CPU的主频,即CPU内核工作的时钟频率（CPU Clock Speed）。该时钟速度越快，时间段内执行的指令就越多， 目前酷睿是2G-3G（1G是10000Mhz）例如，2MHz（200万次/秒），3GHz（三十亿次/秒）。
2. 内存是数据与CPU进行沟通的桥梁。计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的，内存(Memory)也被称为内存储器，其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交换的数据。
3. 存储设备：内存不能长久保存数据（非ROM），断电时信息就丢失，程序和数据都会被保存在存储设备中（例如硬盘），当程序和数据需要使用时，再加载进内存，注意：内存读取和写入的速度要比存储设备快的多。
存储设备主要有：磁盘驱动器，光盘驱动器（cd dvd）USB闪存（U盘）。
1.2.2. 软件
软件的概述：按照一定顺序组织的计算机数据与指令的集合。
软件 = 数据+指令+文档
1. 系统软件
例如：Widows xp Linux Unix
2. 应用软件
例如：QQ、WPS、Photoshop、、微软的Office
软件开发：制作软件。
软件的本质 ：提高人与计算机交流效率，方便人与机器交互。
1.3. 人机交互的方式：
1. 图形化界面：简单直观，容易操作，用户的体验好。
2. dos命令交互方式：需要有一个控制台，输入特定的指令，让计算机完成一些操作。较为麻烦，需要记录住一些命令,而且只能完成一些比较单一的功能。
控制台打开的步骤：开始--à所有程序---à附件--à命令行提示符
或者开始-à输入cmd即可。
1.4. 常见的dos命令
盘符： 进入指定的盘符下。
dir : 列出当前目录下的文件以及文件夹
md : 创建目录
rd : 删除目录 注意：rd不能删除非空的文件夹，而且只能用于删除文件夹。
cd : 进入指定目录
cd.. : 退回到上一级目录
cd \ : 退回到根目录
echo "hello java">a.txt 写入文本到指定文件
type a.txt 显示文件内容命令
del : 删除文件 注意：不能删除文件夹，只能删除文件。
exit : 推出dos命令行
cls : 通知计算机将当前的命令清空
*: 是通配符。
方向键上下是找回上次你写过的命令。
2. Java简介
2.1语言起源
Java是SUN ( Stanford UniversityNetwork 斯坦福大学网络公司 ) 1995年推出的一门高级编程语言。
Java名称的来源
Java最初被命名为Oak，目标在于家用电器等小型系统的编程语言，随着市场的变化，SUN着眼于网络应用的开发。Java的名字的来源：Java是印度尼西亚爪哇岛的英文名称，因盛产咖啡而闻名。
1995年5月23日，JAVA语言诞生
1996年，1997分别推出JDK1.0，JDK1.1版
1999年，JAVA被分成J2SE,J2EE,J2ME
2000年，JDK1.4发布
2004年9月30日18:00PM，J2SE1.5发布，成为Java语言发展史上的又一里程碑。为了表示该版本的重要性，J2SE1.5更名为Java SE 5.0
2005年，JAVA版本正式更名为JAVAEE,JAVASE, JAVAME
2006年12月，SUN公司发布JRE6.0
2009年04月20日，Oracle以74亿美元收购Sun。取得java的版权。
2010年9月，JDK7.0已经发布，增加了简单闭包功能。
2011年7月，甲骨文公司发布java7的正式版。
2013年8月计算机语言使用排行榜(疑问：学习java需要考证吗？)
2.2 java语言重要特性之跨平台
2.2.1 跨平台
什么是跨平台（计算机系统），跨平台概念是软件开发中一个重要的概念，即不依赖于操作系统，也不信赖硬件环境。一个操作系统下开发的应用，放到另一个操作系统下依然可以运行。
2.2.2. Java的跨平台
“write once runanywhere”
Java的跨平台是相对于其他编程语言而言的，通过Java语言编写的应用程序在不同的系统平台上都可以运行。一般的高级语言如果要在不同的平台上运行，至少需要编译成不同的目标代码。在windows编译的c语言程序，在linux下是不能运行的。当然在linux下编译的c语言程序在windows下也是不能运行的。而Java语言在不同平台上运行时不需要重新编译。
Java跨平台的原理：Java的跨平台是通过Java虚拟机（JVM）来实现的。
2.2.3. Java虚拟机（JVM）
Java Virtual Machine 一个软件模拟的计算机。Java源程序想象成我们的C源程序，Java源程序编译后生成的字节码（.class）就相当于C源程序编译后的二进制可执行文件。JVM虚拟机相当于计算机系统（操作系统+硬件环境），Java解释器相当于CPU。
.exe文件直接在windows操作系统下运行，在CPU上运行的是机器码（.exe文件）
.class字节码文件是运行在JVM虚拟机下的，在Java解释器上运行的是Java字节码。Java解释器相当于运行Java字节码的“CPU”，但该“CPU”不是通过硬件实现的，而是用软件实现的。Java解释器实际上就是特定的平台下的一 个应用程序。只要实现了特定平台下的解释器程序，Java字节码就能通过解释器程序在该平台下运行，这是Java跨平台的根本。当前，并不是在所有的平台 下都有相应Java解释器程序，这也是Java并不能在所有的平台下都能运行的原因，它只能在已实现了Java解释器程序的平台下运行。
2.3Java的三大平台
JavaSE
Java SE（JavaPlatform，Standard Edition）。Java SE 以前称为J2SE。它允许开发和部署在桌面、服务器、嵌入式环境和实时环境中使用的Java应用程序。Java SE 包含了支持Java Web 服务开发的类，并为Java Platform，Enterprise Edition（Java EE）提供基础。
例子：类似QQ、扫雷、飞秋、凌波这样子的桌面应用。
Java EE
Java EE（Java Platform，Enterprise Edition）。这个版本以前称为J2EE。企业版本帮助开发和部署可移植、健壮、可伸缩且安全的服务器端Java 应用程序。JavaEE 是在JavaSE 的基础上构建的，它提供Web服务、组件模型、管理和通信API，可以用来实现企业级的面向服务体系结构（service-orientedarchitecture，SOA）和Web2.0 应用程序。
Java ME
Java ME（JavaPlatform，MicroEdition）。这个版本以前称为J2ME，也叫K-JAVA。Java ME 为在移动设备和嵌入式设备（比如手机、PDA、电视机顶盒和打印机）上运行的应用程序提供一个健壮且灵活的环境。Java ME 包括灵活的用户界面、健壮的安全模型、许多内置的网络协议以及对可以动态下载的连网和离线应用程序的丰富支持。基于Java ME 规范的应用程序只需编写一次，就可以用于许多设备，而且可以利用每个设备的本机功能。
3.环境的搭建
3.1JDK简介:
JDK（Java Development Kit）是Sun Microsystems针对Java开发员的产品。自从Java推出以来，JDK已经成为使用最广泛的Java SDK。JDK 是整个Java的核心，包括了Java运行环境、Java工具和Java基础类库。JDK是学好Java的第一步。从SUN的JDK5.0开始，提供了泛型等非常实用的功能，其版本也不断更新，运行效率得到了非常大的提高。
3.2JDK的安装
网址：http://www.oracle.com/index.html、http://www.java.sun.com
3.3JDK目录介绍
1. bin目录：存放Java的编译器、解释器等工具(可执行文件)。
2. db目录：JDK6-7附带的一个轻量级的数据库，名字叫做Derby。
3. include目录：存放用于本地方法的文件。
4. jre目录：存放Java运行环境文件。
5. lib目录：存放Java的类库文件。
6. src.zip文件：JDK提供的类的源代码。
安装JDK需要注意的事项：
1. 安装路径中不要包含中文。
2. 安装路径中不要包含空格。
3.4JRE简介
JRE Java Runtime Environment Java运行环境。包括Java虚拟机(JVM Java Virtual Machine)和Java程序所需的核心类库等，如果想要运行一个开发好的Java程序，计算机中只需要安装JRE即可。
3.5配置path环境变量
问题：目前在控制台窗口下只能在jdk安装目录的bin目录下才能使用jdk的开发工具在控，如果想制台窗口下想要在任意目录下都可以使用javac与java或者jdk其他的开发工具那应该怎么做呢？
1.在dos窗口敲上javac
我们在随意的一个目录敲javac或者java命令时候，发现dos窗口显示这个不是内部命令，然后我们在上面敲上notepad命令时，打开了一个记事本的程序，但是在当前目录下页没有存在notepad.exe的可执行文件，那么为什么能启动呢？
错误原因：原来在dos窗口上写上一个命令时候，如果在当前目录下找不到指定的可执行文件，那么它会根据path环境变量保存的路径去搜索是否存在这个可执行文件，如果存在则启动该程序，否则就没有这个命令。
2.解决方法：
1、 进入jdk的安装目录的bin目录。
2、 在dos命令上敲javac。(如果出现了以上的图信息则配置成功)
3.为什么要配置path环境变量
因为在jdk下bin文件夹中有很多我们在开发中要使用的工具，如java.exe,javac.exe,jar.ex等,那么我们在使用时，想要在电脑的任意位置下使用这些java开发工具，那么我们就需有把这些工具所在的路径配置到系统的环境变量中，当我们使用时，系统可以帮且我们找到这些命令。
4.如何配置path环境变量
我们将jdk下bin的路径进行复制在我们电脑-----属性-----高级-----环境变量---------path这项将bin的路径放置到path的最前边，别忘记加分号.
5.JAVA_HOME环境的配 置
有时候可能需要更换Jdk的目录，但是经常修改path的值可能会不小心修改其他的路径，解决方法：
1、创建一个JAVA_HOME的变量。
2、JAVA_HOME的值为JDK的安装目录。配置path路径：%JAVA_HOME%/bin。
3、以后需要更换JDK的目录时，只需要更换JAVA_HOME的目录即可。
设置临时变量：
set： 查看所有的环境变量信息。
set 变量名 ：查看具体一个环境变量的值。
set 变量名=：清空一个环境变量的值。
set 变量名=具体值 ：给指定变量定义具体值。
想要在原有环境变量值基础上添加新值呢？
首先，通过%变量名%操作符获取到原有环境变量的值。
然后加上新值后在定义给该变量名即可举例：给path环境变量加入新值
set path=新值;%path%
注意：这种配置方式只在当前dos窗口有效。窗口关闭，配置消失。
4.JAVA程序
4. 1Hello Word程序入门
1. 打开一个记事本在记事本里面写上class 类名{}
2. 一个类缺少主函数不能独立运行。
3. 可以独立运行了，但是没有效果。输出语句。
HelloWord 例子剖析：
classjava关键字，用于什么一个类、
{}: 花括号表示范围。
main： 是主函数的如果（固定写法）。
4.2 helloworld的小细节
1. 缺少main方法
出现提示：缺少一个名称为main的方法。
2. 源文件中的大小写要注意。初学者请牢记，第一个hello例子中只有 String和System中两个字符是大写的，其他的都小写。
3. 配置path和classpath时，里面的路径是所有查找的目标的父目录， 而不是目标自己。
4. A.java.txt文本文件默认是txt结尾的，注意要把隐藏已知文件类型扩展名去掉。
5. 大小写
只有类名Demo，String和System中三个个首字母是大写的。
6. Path
看path环境变量配置 ，里面的路径是所有查找的目标的父目录，而不是目标自己。
7. 写错类名, 源文件名不存在或者写错，或者当前路径错误。
类文件名写错，或者类文件不在当前路径下，或者不在classpath指定 路径下。
javac 生成的
.class 文件的名称取决于类名跟.java名没有关系。
4.3 classpath环境变量
1. classpath的作用: 作用是指定类搜索路径，要使用已经编写好的类，前提当然是能够找到它们了，一旦配置了classpath路径信息的时候，jvm与java编译器都会根据classpath指定的路径去寻找class文件。
2. 如何设置当前目录（.）
set classpath=.;设置路径 与 set classpath=设置路径;.有什么区别?
“.”在前面的时候，java虚拟机会先从当前路径去寻找class文件，然后再到指定的路径去需找。如果”.”在后面，java虚拟机则会先寻找指定好的路径,然后再在当前的路径去寻找。
设置classpath的时候要加上 ; 就会在当前目录下查找。
2、变量和关键字
关键字的概述
Java的关键字对java的编译器有特殊的意义，他们用来表示一种数据类型，或者表示程序的结构等，关键字不能用作变量名、方法名、类名、包名。
常见的关键字
备注：不必死记硬背，如果使用关键字作为标识符，编译器能提示错误。
goto 是java的保留关键字，意思是java并没有使用goto，以后是否使用未定。
2.1什么是标识符
就是程序员在定义java程序时，自定义的一些名字，例如helloworld 程序里关键字class 后跟的Demo，就是我们定义的类名。类名就属于标识符的一种。
标识符除了应用在类名上，还可以用在变量、函数名、包名上。(要求同学们先记住，以后会详细见到这些)。
2.2标识符必须遵循以下规则
1. 标识符由26个英文字符大小写（a~zA~Z）、数字(0~9)、下划线(_)和美元符号($)组成。
2. 不能以数字开头，不能是关键字
3. 严格区分大小写
4. 标识符的可以为任意长度
2.3 标识符案例
2.3.1合法的标识符
ComputeArea，radius，area $itcast _itcast gz_itcast
注意：由于Java严格区分大小写，ITCAST 和itcast是完全不同的标识符
2.3.2非法标识符
1. class (关键字)
2. 100java(不能以数字开头)
3. Hello java (空格不是组成标识符的元素)
2.3.3Java中的标识符命名规范
1. 包名
多个单词组成时所有字母小写（例:package com.itcast）
2. 类名和接口
多个单词组成时所有单词的首字母大写(例：HelloWorld)
3. 变量名和函数名
多个单词组成时第一个单词首字母小写，其他单词首字母大写（例：lastAccessTime、getTime）。
4. 常量名
多个单词组成时，字母全部大写，多个单词之间使用_分隔（例：INTEGER_CACHE）
注意：只是为了增加规范性、可读性而做的一种约定，标识符在定义的时候最 好见名知意，提高代码阅读性。
3.1.1注释的作用
通过注释提高程序的可读性，是java程序的条理更加清晰，易于区分代码行与注释行。另外通常在程序开头加入作者，时间，版本，要实现的功能等内容注释，方便后来的维护以及程序员的交流。
3.1.2注释的种类
1.单行注释（line comment）用//表示，编译器看到//会忽略该行//后的所文本
2.多行注释(block comment)用/**/表示，编译器看到/*时会搜索接下来的*/,忽略掉/**/之间的文本。
3．文档注释用/** */表示，是java特有的注释，其中注释内容可以被JDK提供的工具 javadoc 所解析，生成一套以网页文件形式体现的该程序的说明文档。
| public static void main(String[] args) { // 第一步：获取半径？并将半径保存在程序中 doubleradius = 5; // 第二步：计算面积，并将面积保存在程序中 /* double area = radius * radius * 3.1415; // 第三步：在控制台现实面积 System.out.println("半径为" + radius + "的圆的面积为：" + area); */
} |
注意：多行注释中可以嵌套单行注释，多行注释不能嵌套多行注释。错误！！！
| class Demo{ /* 这是主函数，是程序的入口 它的出现可以保证程序的独立运行 /* 注意：多行注释嵌套多行注释是不行的。 */ */ public static void main(String[] args){ //这是输出语句用于将括号内的数据打印到控制台。 System.out.println("hello java"); } |
文档注释 （编写软件说明书）
1. 需要使用sum给我们提供的javadoc工具生成一个html的说明文档。
2. 只能抽取public的属性或者方法内容。
格式：
| Javadoc –d 指定存储文档的路径 -version –author（可选） 目标文件 |
@author作者
@version版本
@param方法的参数
@return返回值
注释的使用细节：
三种注释可以出现在程序的任何地方，但是不推荐找任意位置。
1. 编程习惯：
1. 给那条语句进行说明，注释应该写在该语句的旁边。
2. 单行注释一般写在语句的后面多行注释和文档注释一般写在语句的上面
注意：文档注释只能出现在类、属性、方法的上面。
2 注释的嵌套
1.单行注释可以在单行注释里面。
2.多行注释不能嵌套在多行注释里面。
3 注释的调试作用:
1.可以作为初学者的调试方式。
2. 可以帮组初学者确定代码的错误之处。
常量
常量的概述
常量是指在程序运行过程中其值不能改变的量。
常量类型
Java中常量的分类：
整数常量： 所有整数
小数常量： 所有小数
布尔常量： 只有true和false
字符常量：使用’’引起来的单个字符
字符串常量：使用“”引起来的字符序列，“” 、“a” 、””
null常量： 只有一个值null
3.char 类型
char类型表示的是单个字符类型，任何数据使用单引号括起来的都是表示字符。字符只能有一个字符，比如：普通的老百姓穿上军装就是军人。
注意：特殊字符的转义序列：转义字符
转义字符的概述:
特殊字符使用”\”把其转化成字符的本身输出，那么使用”\”的字符称作为转移字符。
需求：使用输出语句，打印出带引号的信息例如输出。
System.out.println("teachersaid"java is fun"");编译是无法正常通过的。语法有错误，编译器读到第二个引号就认为是字符串的结束，剩余的不知道怎么处理。如何解决这个问题：java中使用转义字符来表示特殊的字符。一个转义字符以反斜杠（\）开始。
问题：想要打印带引号的字符串怎么办，就可以使用反斜杠（\）后跟字符，这个反斜杠就是转义字符。
| 转义字符 |
名称 |
Unicode |
| \b |
Backspace （退格键） |
\u0008 |
| \t |
Tab （Tab键盘） |
\u0009 |
| \n |
Linefeed （换行） |
\u000A |
| \r |
Carriage Return（回车） |
\u000D |
| \\ |
Backslash （反斜杠） |
\u005C |
| \' |
Single Quote （单引号） |
\u0027 |
| \" |
Double Quote （双引号） |
\u0022 |
\r 表示接受键盘输入，相当于按下回车。
\n 表示换行。
\t 制表符，相当于Table键
\b 退格键，相当于Back Space
\’ 单引号
\’’ 双引号
\\ 表示一个斜跨
上述问问题解决：System.out.println("teachersaid\"java is fun\"");
注意：换行符就是另起一行，回车符就是回到一行的开头，所以我们平时编写文件的回车符应该确切来说叫做回车换行符
4. boolean 类型
boolean由数学家Geogore Boole 发明
boolean 类型用来存储布尔值，在java中布尔值只有2个，true和false。
| boolean flag=true; flag=false; |
Java中这8中基本数据类型都是小写的。
进制的转换
进制：进制是一种记数方式，可以用有限的数字符号代表所有的数值。由特定的数值组成。
整型的表现形式
1. 十进制：都是以0-9这九个数字组成，不能以0开头。
2. 二进制：由0和1两个数字组成。
3. 八进制：由0-7数字组成，为了区分与其他进制的数字区别，开头都是以0开始。
4. 十六进制：由0-9和A-F组成。为了区分于其他数字的区别，开头都是以ox开始。
进制的由来
几乎每个民族最早都使用都十进制计数法，这是因为人类计数时自然而然地首先使用的是十个手指。但是这不等于说只有十进制计数法一种计数方法。例如，世界各国在计算年月日时不约而同地使用“十二进制”12个月为一年又如：我国过去16两才算为一斤，这就是“十六进计数法”,一个星期七天，这个就是”七进制计算法”。计算机是由逻辑电路组成，逻辑电路通常只有两个状态，开关的接通与断开，这两种状态正好可以用“1”和“0”表示。
如果要在计算机里面保存十进制的7.
十进制与二进制之间的转换
十进制转二进制的转换原理：除以2，反向取余数，直到商为0终止。
二进制转十进制的转换原理:就是用二进制的每一个乘以2的n次方，n从0开始，每次递增1。然后得出来的每个数相加
存在问题：书写特别长，不方便记忆。
十进制与八进制之间转换
1. 八进制的由来
二进位制在计算机内部使用是再自然不过的。但在人机交流上，二进位制有致命的弱点——数字的书写特别冗长。例如，十进位制的100000写成二进位制成为11000011010100000。为了解决这个问题，在计算机的理论和应用中还使用两种辅助的进位制——八进位制和十六进位制。二进位制的三个数位正好记为八进位制的一个数位，这样，数字长度就只有二进位制的三分之一，与十进位制记的数长度相差不多。例如，十进位制的100000写成八进位制就是303240。十六进位制的一个数位可以代表二进位制的四个数位，这样，一个字节正好是十六进位制的两个数位。十六进位制要求使用十六个不同的符号，除了0—9十个符号外，常用A、B、C、D、E、F六个符号分别代表（十进位制的）10、11、12、13、14、15。这样，十进位制的100000写成十六进位制就是186A0。
2. 八进制的特点
由数字0-7组成。即使用三个开关表示一个八进制数。
10进制转换8进制原理：就是用十进制的数字不断除于8，取余数。
八进制转十进制原理： 用把进制的数不断乘以8的n次方，n从0开始，每次递增1。
除了这种方法之外，我们还有另一种方法，因为三个开关表示一个八进制数。
十进制与十六进制之间的转换
十六进制特点：由0~9 a(10) b(11) c(12) d(13)e(14) f(15)组成。
十进制转十六进制原理：就是不断除以16，取余数。
代码体现：
人使用的十进制 、 计算机底层处理的数据是二进制、八进制、十六进制，
那么如果给计算机输入不同的进制数据呢？
变量
变量的概述
1. 变量的概述
用于存储可变数据的容器。
2. 变量存在的意义
计算机主要用于处理生活中的数据，由于生活中存在大量的可变数据，那么计算机就必须具备存储可变数据的能力。
比如：
1.时间每一秒都在发生变化，根据不同的时间要有不同的处理方式。
2.气象站会根据温度发布天气预报信号。
3. 变量的特点
正常情况下牛奶盒装的都是牛奶，而且会根据牛奶的多少去决定要多大的容量的牛奶盒，A和B两位同学同时把牛奶盒放进篮子里面，但是需要区分两个牛奶盒是谁的，都需要在牛奶盒上做一个标志。
特点：
1. 必须要有大小
2. 存储一定格式的可变数据
3. 必须要有名字
变量的声明
根据上述变量的特点，所以我们声明一个变量的时候需要确定变量的大小，类型、名字三个特点：
错误： 1024byte temp = 1000000；
错误原因，java有自己的变量类型。
变量的数据类型
1. 整型
byte 代表一个字节的大小 8bit 2(8) -128~127 256
short 代表两个字节的大小 16bit 2(16) -2(15)~2(15)-1
int 代表四个字节的大小 32bit 2(32) -2(31)~2(31)-1
long 代表八个字节的大小 64bit 2(64) -2(63)~2(63)-1
如果一个数值没有采取特殊的处理，那么该整数默认的类型是int。
可以使用数值后面添加L或小写L改变默认的整数类型。
2. 浮点型
float 代表四个字节的大小 32bit
double 代表八个字节的大小 64bit
java程序中所有的小数默认的类型是double类型，所以需要使用特殊的符号改变默认的小数类型。
3. 字符型
char 代表两个字节的大小 16bit 2(16)
原理：将字符映射为码表中对应的十进制数据加以存储。
4. 布尔型
boolean 占一个字节。只有true与false两个值。
变量的声明
| 格式: 数据类型 变量名字1 , 变量名字2 ,……变量名字n ,; |
案例：
inti 声明了一个整形的变量。
doubled 声明了一个double数据类型的变量
float f 声明了一个float数据类型的变量。
备注：变量名的首字母都一般都是以小写字母开始。
变量的初始化
变量的初始化方式
初始化方式1： 数据类型 变量名字 = 数值。
初始化方式2： 数据类型 变量名字 , 变量名字 = 数值。
案例：
方式1： double d = 3.14;
方式2： double d ; d = 3.14 ;
java数据类型的转换
Java中可以进行不同数据类型的加减乘除运算吗？是可以的。在算术运算符中已经体验过如果两个整数（int）相除会去掉小数部分。如果需要保留小数部分，可以让除数或者被除数变为double类型的（5变为5.0）。其实Java是自动的将int的那个数变为了double类型了也就是Java自动的将整数变为了浮点数。例如5/2.0 其实是5.0/2.0
1、 自动类型转换（也叫隐式类型转换）
可以将一个数赋值给更大数值范围的变量，例如可以经byte变量赋值给short变量可以将short变量赋值给int变量可以将int变量赋值给long变量。
Java内部其实做了工作就是自动将数值进行了类型提升，就叫做自动类型转换（也叫隐式类型转换）
| byte b = 1; //00000001 short s = b; //00000000 00000001 int i = s; long lon = i; double d = lon; //1.0 |
自动类型转换（也叫隐式类型转换）
要实现自动类型的转换，需要满足两个条件，第一两种类型彼此兼容，第二目标类型取
值范围必须大于源类型。所有的数字类型，包括整形和浮点型彼此都可以进行转换。
例如：
| byte b=100; int x=b; System.out.println(x);//程序把b结果自动转换为int类型。 |
2、 强制类型转换（也叫显式类型转换）
不可以将一个数值赋给范围更小数值范围的变量，除非进行类型转换。
| byte b = 100; b = b + 2; System.out.println(b); |
上述例子发生了什么，发生了类型转换。
b+2 遇到了加法运算，2默认是int类型，byte类型b变量存储的值自动类型提升为
了int类型。执行完加法运算后的结果就是int类型，想要将int的类型值放入到byte类型变量b中，无法放入，编译报错。
| byte b=1; b=(byte)(b+2); |
当两种类型彼此不兼容，或者目标类型取值范围小于源类型（目标是byte源是int）
无法自动转换，此时就需要进行强制类型转换。
强制类型转换需要注意：
损失精度！！！
| int a=128; byte b=(byte)a; System.out.println(b);//-128 /* * 此时的强转已经造成了数值的不准确 */ |
int
| 00000000 |
00000000 |
00000000 |
10000000 |
| 10000000 |
byte
再次分析此行代码
| byte b = 100; b = b + 2; System.out.println(b); |
编译：提示如下错误。
3、类型转换的原理
可以把byte理解为1两的碗，short2两的碗，int 4两的碗，long8两的碗。1两碗的满碗酒可以倒入2两 4两8两的碗中。但是4两碗的酒倒入1两碗的酒就有一些问题。
4. 什么时候要用强制类型转换
比如小数部分只想保留整数部分.
一定要清楚要转换的数据在转换后数据的范围内否则会损失精度.
| public static void main(String[] args) { byte b = 100; b = (byte) (b + 2); System.out.println(b);// 102 //舍弃小数部分 double d=5.5; int num=(int)d; } |
5. 表达式的数据类型自动提升
算术表达式，逻辑表达式
所有的byte型、short型和char的值将被提升到int型。
如果一个操作数是long型，计算结果就是long型；
如果一个操作数是float型，计算结果就是float型；
如果一个操作数是double型，计算结果就是double型。
分析System.out.println(‘a’+1)结果？
自动类型提升
| byte b = 3; int x = 4; x = x + b;// b会自动提升为int类型参与运算。 System.out.println(x);// 7
|
强制类型转换
| byte b = 2; /* * 强制类型转换，强制将b+2强制转换为byte类型，再赋值给b */ b = (byte) (b + 2); System.out.println(b);// 4 |
思考1
byte b=126;
问：既然数据默认的有数据类型，那么126默认是int类型的，为什么存储到byte类型时不会报错呢。
126是常量java在编译时期会检查该常量（每个常量）是否超出byte类型的范围。如果没有可以赋值。
思考2：byteb=128;能否正常的编译和运行。
该语句会出现编译错误，128超出了byte变量的存储范围，所以出现编译错误。
思考2
byteb1=3，b2=4，b;
b=b1+b2；
b=3+4；
哪一句编译失败？为什么？
b=3+4，3和4都是常量，所以java在编译时期会检查该常量（每个常量）是否超出byte类型的范围。如果没有可以赋值。例如b=128+1就无法编译通过。b=127+1;也是无法通过。
b=b1+b2 不可以，因为b1和b2 是变量，表达式求值时，变量值会自动提升为int型，表达式结果也就成了int型，这是要赋值给byte型的b，必须进行强制类型转换了。
6、System.out.println(‘a’+1)结果
美国人为了让计算机识别他们生活中的文字,让二进制表示生活中的文字.所以一个字母代表了一个二进制.,二进制也有十进制的表现形式.,把生活中的字母都用数字来标识,例如97代表a ，98代表 b。打印’a’就把a作为输出显示,没有疑问。但是‘a’+1 有加号涉及到了运算。根据java自动类型提升规则，同样道理char 提升为int。就把’a’代表的数字体现了出来。a表示的是97 97+1就是98;那么 想要查看98表示的char 是什么 怎么实现呢?就要用到刚才介绍的强制类型转换了 System.out.println(char(‘a’+1))；就取到了98在ASCII码表中表示的字符。大写A和小写a 在ASCII有不同的表现。还有一个概念字符’1’在ASCII中 不是数字1,可以运行代码查看,到此就可以明白了char类型,char类型也是可以参与运算的,为什么可以参与运算呢。因为字符在ASCII表中都有对应的数字体现。所有的计算机兼容ASCII。
System.out.println('a'+1); //98
System.out.println((char)('a'+1)); //b
补充问题：
| int i='a'+'b'; System.out.println(i);//结果？ System.out.println("hello"+'j');//结果？ |
总结：
所有数值运算符都可以用在char型数据上，如果另一个操作数是一个数字或者字符，那么char会自动提升为int型，如果另一个操作数是字符串，那么字符就会和字符串相连。
java运算符
8.1.算术运算符
正负号(+,-)
除法
%取模
求余数
取模的正负取决与被除数：
1．自增
（++）前自增：先自增完毕，再运算整个表达式，语句分号前面的都是运算表达式；
后自增，先运算完整个表达式（分号前面的都是表达式），再进行自增；
备注：参与自增运算的操作数据每次会加1.
结论：
如果运算符在变量的前面，则该变量自增1或者自减1，然后返回的是变量的新值，如
果运算符在变量的后面，则变量也会自增或者自减1，但是返回的是变量原来的值。++在前就是先运算，再取值，++在后就是先取值，再运算。
自增自减运算符案例：
| 完成如下运算： 一； int i = 10; int newNum = 10 * i++; System.out.println(newNum);//? 二： int i = 10; int newNum = 10 * ++i;//? System.out.println(newNum); //? 一可以理解为 int i = 10; int newNum = 10 * i; i = i + 1; 二可以理解为 int i = 10; i = i + 1; int newNum = 10 * i;
|
练习：
1. 使用程序判断一个整数是偶数还是奇数
2. 使用程序判断假设今天是星期4，那么问10天后的今天是星期几？
3. 将数值表达式使用java程序翻译，并通过程序求出运算结果
其中int x=1;int y=2,int a=3,int b=4,int c=5;
案例一：
| public static void main(String[] args) { // 判断一个整数一奇数还是偶数 int x = -100; // 奇数是，1,3,5...偶数是2,4,6...显然整数除2能整除，也就%（取模）结果为0就是偶数。 int result = x % 2; System.out.println(result); // 使用判断语句进行判断。 if (result == 0) { System.out.println(x +"是偶数"); } else { System.out.println(x +"是奇数"); } } |
方案二 使用判断该数结果是否是奇数。
（但是该算法有问题，如果被判断的整数为负数是否有效？）
| public static void main(String[] args) { // 判断一个整数一奇数还是偶数 int x = 1; // 奇数是，1,3,5...偶数是2,4,6...显然奇数%的结果为1. int result = x % 2; System.out.println(result); // 使用判断语句进行判断。 if (result == 1) { System.out.println(x +"是奇数"); } else { System.out.println(x +"是偶数"); } } |
改进
| public static void main(String[] args) { // 判断一个整数一奇数还是偶数 int x = -1; // 奇数是，1,3,5...偶数是2,4,6...显然奇数%的结果为1. int result = x % 2; System.out.println(result); // 使用判断语句进行判断。 if (result != 0) { System.out.println(x +"是奇数"); } else { System.out.println(x +"是偶数"); } } |
案例三：判断星期
| public static void main(String[] args) { // 设定今天是星期1，用int 1表示星期一，0表示星期天 int today = 1; // 十天后是星期几？，一个星期是7天，7天之后又是星期1，可以用？ int future = (today+10) % 7; if (future == 0) { System.out.println("10天后是星期天"); } else { System.out.println("10天后是星期：" + future); }
} |
案例4：
| int x = 1; int y = 2; int a = 3; int b = 4; int c = 5; int result = (3 + 4 * x) / 5 - 10 * (y - 5) * (a + b + c) / x + 9* (4 / x + (9 + x) / y); System.out.println(result);// 442 |
赋值运算符
= , +=,-=, *=, /=, %=
| 运算符 |
运算 |
范例 |
结果 |
| = |
赋值 |
a=3,b=2 |
a=3,b=2 |
| += |
加等于 |
a=3,b=3;a+=b; |
a=5,b=2; |
| -= |
减等于 |
a=3,b=2,a-=b; |
a=1,b=2; |
| *= |
乘等于 |
a=3,b=2,a*=b; |
a=6,b=2 |
| /= |
除等于 |
a=3,b=2,a/=b; |
a=1,b=2; |
| %= |
模等于 |
a=3,b=2,a%=b; |
a=1,b=2 |
a+=b 可以想象成 a=a+b;
变量声明完了之后，可以使用赋值语句（assignmentstatement）给变量赋一个值，Java中使用等号（=）作为基本的赋值运算符（assignmentoperator），
格式如下：
| variable = expression; 变量 = 表达式;
|
变量我们已经知道如何声明，表达式具体如何定义？
表达式的定义：
表达式涉及到值（常量），变量和通过运算符计算出的值，以及他们组合在一起计算出的新值。
x =y+1;
例如：
| public static void main(String[] args) { int x = 1; // 声明int变量x，赋值1给变量x int y = 0;// 声明int变量y，赋值0给变量y doublearea; // 声明double变量area double radius = 1.0;// 声明double变量radius，并赋值1.0给变量radius x = 5 * (3 / 2) + 3 * 2; // 将=右半部分表达式的计算结果赋值给变量x x = y + 1; // 将变量y和1的求和的值赋值给变量x area = radius * radius * 3.14159; // 将计算面积的值赋值给变量area } |
赋值运算符小问题
| 问题1： int x; Syst2intln(x = 1); 如何理解? 答：等价于 x=1; System.out.println(x); 注意：不能 1=x,变量名必须在赋值运算符的左边。
|
| 问题二： int x; int y; int z; x = y = z = 100; 如何理解？ 答：等价于 int x; int y; int z; z = 100; y = z; x = y;
|
| 问题三：short s1 = 1; s1= s1+1; s1+=1; 问：s1= s1+1; s1+=1; 与有什么不同？ 对于short s1 = 1; s1 = s1 + 1; 由于s1+1运算时会自动提升表达式的类型，所以结果是int型，再赋值给short类型s1时，编译器将报告需要强制转换类型的错误。 对于short s1 = 1; s1 += 1;由于 += 是java语言规定的运算符，java编译器会对它进行特殊处理，因此可以正确编译。
|
比较运算符
如何比较两个值？使用比较运算符 3和5谁大，在java中如何比较？
比较运算符比较的两边操作数，结果都是boolean的，只有true和false两种结果。
| 运算符 |
运算 |
例子 |
结果 |
| == |
相等于 |
4= =3 |
false |
| != |
不等于 |
4!= 3 |
true |
| < |
小于 |
4 < 3 |
flase |
| > |
大于 |
4>3 |
true |
| <= |
小于等于 |
4<=3 |
false |
| >= |
大于等于 |
4>=3 |
true |
| Instanceof |
检查是否是类的对象 |
"hello"instanceof String |
true |
注意的细节：
1.使用比较运算符的时候，要求两种数据类型必须一致。
byte、short、char 会自动提升至int。
逻辑运算符
什么是逻辑运算符？连接比较运算符的符号称之为逻辑运算符。那么为什么要连接比较运算符？ 举例：当你去公司应聘，招聘要求，男性（判断为真），并且开发经验1年（判断为假）那么，我们还适合去面试吗，不能，因为只满足了一项，总体是不满足的（总体结果为假）。
逻辑运算符用于对boolean型结果的表达式进行运算，运算的结果都是boolean型。我们的比较运算符只能进行一次判断，对于对此判断无能为力，那么逻辑运算符就可以经将较运算符连接起来。
逻辑运算符用于连接布尔型表达式，在Java中不可以写成3<x<6，应该写成x>3 & x<6 。
“&”和“&&”的区别：单与时，左边无论真假，右边都进行运算；双与时，如果左边为真，右边参与运算，如果左边为假，那么右边不参与运算。
“|”和“||”的区别同理，双或时，左边为真右边不参与运算。
“ ^ ”异或与“|”或的不同之处是：当左右都为true时，结果为false。
& 与 | 或 ^ 异或 ! 非
1、&与
| true & true = true ; false & true= false; true & false = false; false & false= false;
|
总结 & 符号特点
& : 只要两边的boolean 表达式结果,有一个false.那么结果就是false
只有两边都为true ,将结果为true.
2、|或
| true | true =true; ture | false =true; false | true =true; false | false =flase; |
总结 | : 两边只要有一个为真结果就为真,当两边同为假时结果才为假.
3、^ 异或
| true ^ true =false; ture ^ false =true; false ^ true= true; false ^ false=flase; |
^ : 两边相同结果是false
两边不同结果是true;
4、!非
| ！true = false ！false= true
|
5、&& 短路
研究发现，&运算只有两边全为真的时候，结果才为真，那么当左边为假的时候就没有必要在进行判断，&&就产生了。
int a =4;
a >3&& a< 6;
a >3& a< 6 ;
在这种情况下世没有区别的
如果：
a =2
a >3& a< 6 2大于 3 为假, 接着运算 2 小于6 为真,总的结果为假
a >3&& a< 6; 此时a 不大于3 结果为false 右边不运算了.即短路.所以&& 比& 效率稍微高了一点.
| public static void main(String[] args) { int x = 0; int y = 1; if (x == 0 && y == 1) { System.out.println(x + y); } } |
位运算符
按位操作符用来操作整数基本数据类型中的单个比特（bit），就是二进制，按位操作符会对两个参数中对应的位（bit）执行布尔运算，最终生成一个结果。按位操作符来源于C语言面向底层的操作，Java设计的初衷是嵌入式电视机机顶盒，所以面向底层的操作也保留了下来。
任何信息在计算机中都是以二进制的形式保存的，”&”、“|”、“^”除了可以作为逻辑运算符也可以作为位运算符。位运算是直接对二进制进行运算。他们对两个操作数中的每一个二进制位都进行运算。例如int是由32个二进制数组成，因此使用位运算符可以对整数值的二进制数进行运算。
位（bit）运算符：
| 位运算符
|
运算符含义
|
| & |
与（AND） |
| | |
或（OR） |
| ^ |
异或 |
| ~ |
取反 |
规则：
可以把1当做true 0当做false
只有参与运算的两位都为1，&运算的结果才为1，否则就为0。
只有参加运算的两位都是0，| 运算的结果才是0，否则都是1。
只有参加运算的两位不同，^ 运算的结果才为1，否则就为0。
1、&与运算
& 参见运算的两位数都为1，&运算符结果才为1，否则就为0。
6&3
| 00000000 |
00000000 |
00000000 |
00000110 |
6 |
| 00000000 |
00000000 |
00000000 |
00000011 |
3 |
| 00000000 |
00000000 |
00000000 |
00000010 |
& =2 |
2、|或运算
| 参与运算的两位都为0，|运算的结果才为0，否则就为1。
| 00000000 |
00000000 |
00000000 |
00000110 |
6 |
| 00000000 |
00000000 |
00000000 |
00000011 |
3 |
| 00000000 |
00000000 |
00000000 |
00000111 |
| =7 |
|
|
|
|
|
|
3、^异或运算
^只有参加运算的两位不同，^运算的结果才为1，否则就为0。
| 00000000 |
00000000 |
00000000 |
00000110 |
6 |
| 00000000 |
00000000 |
00000000 |
00000011 |
3 |
| 00000000 |
00000000 |
00000000 |
00000101 |
^ =5 |
1、 ~反码
就是取反，二进制只有1和0，取反就是如果为1，取反就是0，如果是0，取反就是1。
| 0000-0000 |
0000-0000 |
0000-0000 |
0000-0110 |
6 |
| 1111-1111 |
1111-1111 |
1111-1111 |
1111-1001 |
取反 -7 |
System.out.println(~6);//-7
结论：当参与取反的数值是正数时，把对应的值加上负号，再-1；
当参与取反的数值是负数时，把对应的值加上负号，再-1；
负数的表现形式就是对应的正数取反，再加1。负数的最高位肯定是1。
4、负数表示
负数对应的正数的二进制-1,然后取反。
-6
| 0000-0000 |
0000-0000 |
0000-0000 |
0000-0110 |
6 |
| 1111-1111 |
1111-1111 |
1111-1111 |
1111-1001 |
取反 |
| 1111-1111 |
1111-1111 |
1111-1111 |
1111-1010 |
加1 |
5、异或特点
一个数异或同一个数两次,结果还是那个数. 用处一个简单的加密思想.
6^3^3
| 0000-0000 |
0000-0000 |
0000-0000 |
0000-0110 |
6 |
| 0000-0000 |
0000-0000 |
0000-0000 |
0000-0011 |
^3 |
| 0000-0000 |
0000-0000 |
0000-0000 |
0000-0101 |
|
| 0000-0000 |
0000-0000 |
0000-0000 |
0000-0011 |
^3 |
| 0000-0000 |
0000-0000 |
0000-0000 |
0000-0110 |
结果是6 |
除了这些位运算操作，还可以对数据按二进制位进行移位操作，Java的移位运算符有三种。
练习：取出一个二进制的某一段。
使用异或（^）数据对数据加密
对两个变量的值进行互换。
方式1：
对两个变量进行值交换（不能使用第三个变量）
方式2:
两个数相加的时候，值有可能超出int表示范围,不推荐。
方式3：
该方式虽然效率高，而且避免了超出int值，但是可读性较差。
三种方式都可以对两个变量的值进行交换，但是推荐使用第一种。(面试除外)
移位操作符
<< 左移
>> 右移
>>>无符号右移
| 位运算符 |
||
| 运算符 |
运算 |
范例 |
| << |
左移 |
3 << 2 = 12 --> 3*2*2=12 |
| >> |
右移 |
3 >> 1 = 1 --> 3/2=1 |
| >>> |
无符号右移 |
3 >>> 1 = 1 --> 3/2=1 |
| & |
与运算 |
6 & 3 = 2 |
| | |
或运算 |
6 | 3 = 7 |
| ^ |
异或运算 |
6 ^ 3 = 5 |
| ~ |
反码 |
~6 = -7 |
| 位运算符的细节 |
|
| << |
空位补0，被移除的高位丢弃，空缺位补0。 |
| >> |
被移位的二进制最高位是0，右移后，空缺位补0； 最高位是1，空缺位补1。 |
| >>> |
被移位二进制最高位无论是0或者是1，空缺位都用0补。 |
| & |
二进制位进行&运算，只有1&1时结果是1，否则是0; |
| | |
二进制位进行 | 运算，只有0 | 0时结果是0，否则是1; |
| ^ |
任何相同二进制位进行 ^ 运算，结果是0；1^1=0 , 0^0=0
不相同二进制位 ^ 运算结果是1。1^0=1 , 0^1=1 |
技巧：可以理解为二进制1就是true，0就是false。
案例：
1、左移 （算术移位）
3<<2 是如何在计算机里是实现的?
首先将3转换为2进制，
| 00000000 |
00000000 |
00000000 |
00000011 |
3 的二进制 |
||
| 00000000 |
00000000 |
00000000 |
000011 |
左移2位，砍掉高位 |
||
| 0000 0000 |
0000 0000 |
0000 0000 |
0000 1100 |
低位补0 |
||
结果是12，所以3<<2 =12;
结论：左移就相当于乘以2的位移个数次幂.
2、右移
6>>2
| 00000000 |
00000000 |
00000000 |
00000110 |
6的二进制 |
||
| 000000 |
00000000 |
00000000 |
00000001 |
右移10被砍掉 |
||
| 00000000 |
00000000 |
00000000 |
00000001 |
高位补0 |
||
结果是1，所以6>>2 =1;
结论一个数往左移越移越大,往右边移越来越小.
推论
3<<2=12; 3<<1=6 ; 3<<3=24;
3*4=12; 3*2=6; 3*8=24;
3*22=12; 3*21=6 3*23 =24;
结论往左移几位就是乘以2的几次幂。
右移规律
6>>2=1 ;6>>1=3 ;
6/4=1 ; 6/2=3 ;
右移两位就是除以 2的2次方,右移一位就是除以 2的一次方。
总结 ：>> 是除以2的移动位数次幂
<< 是乘以2的移动位数次幂
用处:最快的运算是位运算。
练习：最有效率的方式算出2乘以8等于几？
3、无符号右移 （逻辑移位）
通过演示发现右移时高位就空了出来,>>右移时高位补什么要按照原有 数据的最高位来决定。
1111-11111111-1111 1111-1111 1111-1010 -6>>2
1111-11111111-1111 1111-1111 1111-0010
最高位补什么要看原有最高位是什么
那么使用>> 后原来是最高位1 的那么空出来的最高位还是1 的，是0的还是0。
如果使用>>> 无论最高位是0还是1 空余最高位都拿0 补,这就是无符号右移。
1111-11111111-1111 1111-1111 1111-1010 -6>>>2
001111-11111111-1111 1111-1111 1111-10
结果是；1073741822
三元运算符
格式
(条件表达式)?表达式1：表达式2；
如果条件为true，运算后的结果是表达式1；
如果条件为false，运算后的结果是表达式2；
示例：
1获取两个数中大数。
intx=3,y=4,z;
z =(x>y)?x:y;//z变量存储的就是两个数的大数。
| int x = 1; int y = 2; int z; z = x > y ? x : y; System.out.println(z); //2 |
2判断一个数是奇数还是偶数。
| int x=5; System.out.println((x%2==0?"偶数":"奇数")); |
运算符的优先级与结合性